第13章ds区元素IBIIB1通性CuZn2单质CdAg3化合物AuHgCu(II) 与 Cu(I)的转化Hg(II) 与 Hg(I)的转化
1 IB IIB Cu Zn Ag Cd Au Hg 第13章 ds 区元素 1 通性 2 单质 3 化合物 Cu(Ⅱ) 与 Cu(I)的转化 Hg(Ⅱ) 与 Hg(I)的转化
1通性IIBIB价电子构型：(n-1)d1°ns2(n-1)d1°nsl次外层18e+2氧化数：Cu+2和+1Ag +1Au +3和+1
2 1 通性 价电子构型： IB IIB (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 次外层: 18e 氧化数： Cu +2 和+1 +2 Ag +1 Au +3和+1
半径r (pm)Cu 128Zn 134Ag 144Cd 149Au 144Hg 151
3 半径 r (pm) Cu 128 Zn 134 Ag 144 Cd 149 Au 144 Hg 151
ds区元素的特征：单质①金属活泼性远小于s区元素d电子对核的屏蔽作用小，有效核电荷数大且r较小，核对外层电子引力大I较大。同族自上而下，金属活泼性减小与主族元素相反2Z↑很大，r个不多，核对外层电子引力增大
4 单质 ①金属活泼性远小于s 区元素 d电子对核的屏蔽作用小，有效核电荷数大且r较小,核对外层电子引力大， I1较大。 ② 同族自上而下，金属活泼性减小 ——与主族元素相反 Z↑很大，r↑不多，核对外层电子引力增大。 ds区元素的特征：
ds区元素的特征：化合物①与非金属元素成键，共价成分增多【IB]+、【IIB]2+18e构型，离子极化作用强，与非金属元素成键，共价成分增多大多显颜色（电荷迁移），难溶②易形成配合物：有空的(n-1)dnsnp轨道，可接受孤电子对，形成配离子[CuL4]2+有颜色，另外5种金属的配合物大多无色。③盐溶液有一定程度水解：金属离子电荷高、半径小，易水解
5 ds区元素的特征： 化合物 ①与非金属元素成键，共价成分增多 [ⅠB] + 、[ⅡB] 2+ 18e构型，离子极化作用强，与非金属元素成键，共价成分增多， 大多显颜色（电荷迁移），难溶。 ②易形成配合物：有空的(n-1)d ns np轨道，可接受孤电子对，形成配离子， [CuL4 ] 2+有颜色，另外5种金属的配合物大多无色。 ③ 盐溶液有一定程度水解： 金属离子电荷高、半径小，易水解
离子极化的大小取决于：(1)离子半径：r小则极化能力强(2 )离子的电荷：相近时，电荷数越高极化能力越强(3)离子的电子构型：极化能力大小次序为:2e,18e,(18+2)e >(9~17)e >8eLit,Be2+,Zn2+ ,Pb2+>Fe2+,Ni2+> Ca?+,Mg?
6 离子极化的大小取决于： （1） 离子半径: r 小则极化能力强 （2） 离子的电荷: r相近时,电荷数越高极化能力越强 （3） 离子的电子构型： 极化能力大小次序为：2e,18e, (18+2)e > (9~17)e > 8e Li+ ，Be2 + ，Zn2 + ，Pb2 + > Fe2 + ，Ni2 + > Ca2 + ，Mg2 +
IB与IB金属活泼性比较固/气：M(s）→M(g)M(g) - ne -→M+(g) I溶液：Mn+（aq）+ne =M°Mn+ / Mpcu2+ /Cu = 0.34 V(°Zn2+ / Zn = -0.76V Ag +/ Ag = 0.799 6Vgcd2+/Cd=-0.403Vβ° Au3+ /Au = 1.498 V Hg 2+/ Hg = 0.8587 V金属活泼性顺序为：Zn>Cd>Cu>Hg>Ag>Au
7 ⅠB 与ⅡB金属活泼性比较 固 /气: M(s) → M(g) M(g) - ne- → M+(g) I 1 溶液： Mn+(aq) +ne- = M Mn+ / M Cu2+ / Cu = 0.34 V Zn2+ / Zn = -0.76V Ag +/ Ag = 0.799 6V Cd2+ / Cd = -0.403 V Au3+ / Au = 1.498 V Hg 2+/ Hg = 0.8587 V 金属活泼性顺序为： Zn > Cd > Cu > Hg > Ag > Au
IB~IB与IA~IIA元素的比较性质IB、 IIBIA.IAns/-2(n-1)d10nst-2价电子构型18e8e次外层电子构型大小原子半径大小有效离子势大小金属活泼性化合物键型明显共价性主要是离子键大小形成配合物倾向80
8 I B ~II B 与 I A~ II A元素的比较 性质 I B、II B I A、II A 价电子构型 (n-1)d10ns1~2 ns1~2 次外层电子构型 18e 8e 原子半径r 小 大 有效离子势* 大 小 金属活泼性 小 大 化合物键型 明显共价性 主要是离子键 形成配合物倾向 大 小
2单质2-1物理性质Cu,Ag，Au：高熔沸点，Ag，Cu良导体；Au延展性好Zn,Cd,Hg(I)：低熔沸点，不良导体Hg①熔点最低的金属（常温下唯一成液态的元素）mp.=-38.89℃，bp.=357℃膨胀系数小，水银温度计使用范围（-38.89℃~357℃）均匀，且不润湿玻璃蒸气压很低，宜于制造气压计，273K0.0247Pa293K0.16Pa303K0.369Pa②毒性，密封在10%NaCI；HgR，烷基汞/衍生物在大脑中积存③汞合金一汞齐例：Na-Hg（糊状、液态一→固态）Na(Hg)+H,O=NaOH+1/2H,个
9 2 单质 2-1 物理性质 Cu, Ag, Au：高熔沸点， Ag, Cu良导体；Au延展性好 Zn, Cd, Hg(l)：低熔沸点，不良导体 Hg ① 熔点最低的金属（常温下唯一成液态的元素）mp. = -38.89℃, bp. = 357℃ 膨胀系数小，水银温度计使用范围（－38.89℃～357℃）均匀，且不润湿玻璃; 蒸气压很低，宜于制造气压计,273K 0.0247 Pa 293K 0.16 Pa 303K 0.369 Pa ② 毒性，密封在10%NaCl；HgR2烷基汞/衍生物在大脑中积存 ③ 汞合金——汞齐 例：Na-Hg（糊状、液态 → 固态） Na (Hg) + H2O = NaOH + 1/2 H2 ↑
2-2化学性质①与非金属反应（A）2M+O,=2MO（M=CuZnCdHg）2Zn+O,=2ZnO（1273K）2Hg+O,=2HgO（T>773K，加热至沸）2Cu+0,+CO,+HO=Cu(OH),CuCO3)ZnCO,·3Zn(OH)2)Cu+Cl,=CuClz（）2Ag+Cl,=2AgCI（A,slow）Zn+Cl,=ZnCl（,slow)2Au+3Cl（dry）=2AuCl（褐红色晶体，共价）Zn+S=ZnS（)Hg+S=HgS（研磨）10
10 2-2 化学性质 ① 与非金属反应 (△) 2M+ O2 = 2MO (M= Cu Zn,Cd,Hg ) 2Zn + O2 = 2ZnO (1273K) 2Hg + O2 = 2HgO (T > 773 K ，加热至沸) 2 Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu(OH)2 •CuCO3 ↓ ZnCO3 • 3Zn(OH)2 ↓ Cu + Cl2 = CuCl2 （△） 2Ag + Cl2 = 2AgCl（△ , slow） Zn + Cl2 = ZnCl2（ △ , slow） 2 Au + 3 Cl2 (dry) = 2 AuCl3 （褐红色晶体,共价） Zn + S = ZnS （△） Hg + S = HgS (研磨)